既有线改造的无缝铁路施工技术

孙海军

（河北省铁路管理局，河北 石家庄 050000）

0 引言

无缝铁路工程是铁路轨道工程建设中技术要求较高的项目类型，也是现代铁路工程中占据比例较大的工程项目。根据以往调查资料[1-2]，无缝铁路施工技术不仅在新线路建设中有详细要求，在既有铁路施工线路改造中也有较多应用。由于设计与施工质量的要求，工程设计与施工单位也对无缝铁路施工技术给予了足够的重视。

1 工程概况

某地区既有铁路全长143km，是目前该地区与外界沟通的重要铁路通道。随着经济体系的不断完善，原有铁路由于历史与地理环境等因素，运输能力已难以满足基本交通需求，且受海拔和地形地势的影响，列车的速度也无法提升。因此，为显著提升线路运输能力，相关部门对既有线路中83km的铁路线路进行了改造，主要改造内容有站前工程铺设、信号工程、既有铁路地段风险整治和换铺无缝轨道。

2 铁路既有线改造施工影响因素

2.1 封锁时间

铁路既有线改造不可避免要在交通繁忙路段进行施工。在较长且繁忙的交通路段大规模进行施工时，施工人员要保障施工工期、施工安全性、施工合理性和施工质量[3]。但是，在实际进行施工改造的过程中，为使交通正常运行，铁路部门在总工期得到保证的前提下，对改造的施工时间进行严格控制，在规定的时间内必须完成铁路既有线改造工作。

2.2 启停附加时分

铁路在既有线的改造施工过程中，为使施工工期得到有效保障，施工必须与实际运营有效结合，增加工作面，在实际运行过程中，慢行地点数量越多，列车启停附加时分越少，会使铁路既有线改造施工质量偏低。因此，在地点数量的合理性能得到保障的同时，需在铁路改造施工过程中尽可能多开设施工点，为能尽快完工奠定良好的基础。

3 无缝铁路改造施工方案

3.1 小区段绕行方案

铁路导轨在铺设期间须保持无缝且连续，所以经常会与其他功能分区产生交叉[4]。在此种情况下，为避免对功能分区与铁路通行造成影响，通常铁路敷设必须采取绕行的施工方案，才能确保无缝铁路功能正常使用。小区绕行铁路段长度与曲线较小，与小区距离较近，所以并不适合大型机械集中操作，设计、施工人员须根据现场勘察资料判断小区绕行面积与各类影响因素，然后合理设计、安排施工工期，才能有效保障小区绕行设计方案。

3.2 新旧区交叉方案

在既有铁路改造过程中，新旧线交叉区的问题较常见。在面临此问题时，设计人员须结合现场勘测材料与施工单位设备数据，明确施工单位在工程中的优势与劣势，并能借助经济性、安全性的管理措施规避潜在风险，才能保障铁路改造质量。在此期间，若新旧铁路属于平面交叉路段，则交叉点部位应建好新线路，并明确新建线路所需的长度与宽度。

3.3 较长地段绕行方案

较长地段绕行也是铁路改造工程中经常遇见的问题，此类绕行路段普遍存在线路较长的特性，并且场地通常较为开阔，因此，大型机械集中操作比较适用，并且在养护和铺筑工作方面较为便利。在此期间，设计人员需借助场地与轨道的力学参数判断道路荷载等数据的适宜性，并按照规范设计要求一次性完成区间无缝铁路铺设工作，以便保障整体铁路工程施工质量，降低外界环境因素造成的影响。

4 无缝铁路施工技术

4.1 预铺施工

无缝铁路施工中的第一个环节是预铺道岔，需用到的施工设备为推土机。运用推土机作业可将预铺道岔摊铺平整，同时还需用到压强大于150kPa 的压路机对路面进行碾压，最后通过人工进一步平整路面。该施工流程的重点环节是碾压道渣，在实际碾压过程中，须控制好压强、压力，控制力度要适宜，不能偏大或偏小，在压实密度上也须合理掌控，通常道渣压实密度不应小于1.7g/cm3，预留道应在5cm以下。

4.2 长轨道铺设

在进行长轨轨道铺设时，要用标准的临时短轨完成单线铺筑。在铺筑过程中会用到长轨放送车和长轨运输车，采用单线方式进行钢轨换铺，同时需人工配合。长轨轨道的铺设与短轨轨道的铺设有明显的不同，前者相对来说要更复杂，需通过人工和长轨车相互配合作业。

4.3 联合接头焊接

铝热焊接是工地联合接头焊接中经常采用的一种方法，焊接长度应根据设计要求或现场实际需要决定。焊接部位一般是在各长轨间的联合接头，本工程的焊接施工要求形成1 500m 单元的轨节。在焊接工作开始前，应对焊接周期和形式进行检验，并准备好相关工具和设备，联合接头在焊接过程中通常会出现相错量，为确保列车快速运行时的舒适性和安全性，应将焊接联合接头的相错量保持在100mm以内。

4.4 大机整道施工

大机整道指通过无孔夹板连接两个不同的单元轨节，在连接过程中需用到起拨道捣固机、配渣整形车、动力稳定车等主要机器设备[5]。整道应在进入新线后正式开始施工，不同工程由于施工特点和要求存在差异，整道作业的次数也各不相同。所以要根据工程的实际情况选择最适当的作业次数。一般而言，作业次数不应低于3次。另外，在施工中如遇缺少道渣的情况，应对缺陷部位采用人工的方式及时进行补充，以满足填渣精细度要求。

4.5 应力锁定与放散施工

在开展应力放散和锁定工序前，须检查道床的力学参数、线路的几何数值是否满足验标要求[6]。只有在以上两个参数达到验标要求的条件下才能开展放散及锁定工作。在进行锁定工序时，应严格控制锁定的实际温度。在放散工作完成后，应进行两单元轨节间接头的锁定焊接工作。锁定工序结束后，应定期开展位移观测工作并做好详细记录。

4.6 铁路线路开通

线路开通是本工程施工的最后环节，在正式开通前需检验开通条件，在确定满足要求后才可开通路线。线路开通后，首先应利用天窗点完成接头部位的锁定焊接工作。为确保线路运行的安全质量，开通后的首次运行速度不宜过高，最好控制在80km/h 以内。在开通后5d 内，可将车速提高到120～140km/h，之后再制定分阶段提速方案，直至将列车运行速度提高到设计标准值。

5 结语

无缝铁路施工技术的有效实施，能降低设计难度，保障工程质量；同时既有铁路的改造更能体现经济性原则，对部分存在风险病害的部位进行调整，提高铁路工程质量。因此，无缝铁路施工技术在铁路既有线改造工程中应用期间，必须提供详细的施工方案，才能为后续铁路工程体系提供更全面的技术保障。